Как делают вакцину от коронавируса и почему так долго?
Страны мира устроили своеобразную гонку вооружений по разработке вакцины от нового коронавируса. Одновременно о попытках создания препарата заявили Россия, США, Китай, Италия и Австралия. Но вакцина в самом лучшем случае будет готова только летом. Сравним успехи и прорывы, а заодно ответим на вопрос: когда можно будет сделать прививку от COVID-19?
Почему вакцины создаются так долго?
С момента открытия возбудителя заболевания до создания вакцины могут проходить десятки лет. Например, вакцину от оспы человечество искало сообща в течение веков, а на создание препарата от полиомиелита у ученых ушло около 40 лет. Любая новая болезнь неизвестной природы требует почти детективного расследования: нужно установить очаг инфекции, отыскать нулевого пациента (человека, который заразился первым и стал точкой отсчета эпидемии), найти возбудителя в природе, провести диагностику, изучить механизмы патогенеза заболевания и защиты организма, оценить естественный приобретенный иммунитет у больных.
Только после этого начинается работа над вакциной. Специалисты перебирают массу вариантов, прежде чем найдут действующее средство, затем проводят тестирование на безопасность, апробируют на животных (мышах, макаках и др.) и оценивают иммунный ответ организма, затем получают разрешение от регулирующего государственного органа и только тогда начинают испытания на добровольцах.
За первыми вакцинированными людьми необходимо наблюдать в течение длительного времени — по крайней мере год, ведь специалистам нужно убедиться, что вакцина работает и действительно защищает от болезни.
С коронавирусом SARS-CoV-2 (тяжелый острый респираторный синдром коронавируса-2), который вызывает заболевание под названием COVID-19, мир столкнулся впервые в декабре 2019 года, и, как только китайские ученые расшифровали его геном, закипела работа во всех лабораториях мира. Когда вакцина будет готова, она, как и любое новое лекарство, должна будет пройти процедуру государственной регистрации и только после этого наконец поступит к людям.
«Сейчас около десяти вакцин [от нового коронавируса] уже изготовлены. Некоторые испытываются на животных, а буквально на днях началось испытание вакцины на людях. Поле для фантазии огромное — это вакцины на ослабленных живых вирусах, на основе специальных реорганизованных белков и др. Ожидается, что к концу года какая-нибудь из них покажет эффективность. Но разработать и даже произвести вакцину мало, нужно как минимум восемь-десять месяцев для того, чтобы убедиться, что она не только эффективна, но и безопасна»
— объясняет Николай Дурманов, эксперт по вопросам биологической безопасности и экологии, доктор медицинских наук, автор и ведущий программ на канале «Доктор».
Россия на пути к вакцине
Работа над вакциной ведется ведущими лабораториями страны. В частности, новосибирские ученые из центра «Вектор» сейчас испытывают 13 препаратов и, по сообщениям СМИ, работают в круглосуточном режиме, чтобы к июню определить одну-две самые эффективные вакцины.
На кафедре вирусологии МГУ придумали, как утверждается, уникальную технологию спасения человечества от вируса, которую подсказала сама природа. «Спецагентом», сражающимся с китайским коронавирусом, может выступить вирус табачной мозаики — он, кстати, является самым первым в истории открытым вирусом (был открыт русским вирусологом Дмитрием Ивановским в 1892 году).
Новый метод защиты от COVID-19 объясняет заведующая кафедрой вирусологии биофака МГУ Ольга Карпова:
«Мы получаем идеальные по форме сферические частицы любого размера из вируса табачной мозаики. Это растительный вирус, который, как известно, точно не может быть заразен для человека. После обработки "палочки" этого вируса сворачиваются в идеальные шарики с такой поверхностью, на которую можно "приклеить" любые белки»
Молекулы растительного вируса будут «приклеивать» белок S вируса SARS-COV-2 и без вреда для человека выведутся из организма.
Специалисты из МГУ начали работать с вирусом табачной мозаики еще в 2010 году, а теперь в связи с пандемией коронавируса COVID-19 вернулись к своим наработкам и осознали, что нашли универсальное средство, которое может защитить человечество и от прошлых, и от будущих эпидемий коронавируса. Они обещают разработать дешевый прототип вакцины за три месяца при необходимом финансировании.
Гонка противовирусных вооружений
Сразу две страны: США и КНР — 16 марта объявили, что готовы испытать вакцины от коронавируса на людях и ищут добровольцев. В Америке первый человек уже получил опытную вакцину. До этого препарат был протестирован на животных и показал «многообещающие результаты», говорится на сайте Национального института аллергии и инфекционных заболеваний в Сиэтле, который и занимается изготовлением и испытанием новой вакцины.
Американская вакцина, получившая название мРНК-1273, была разработана с использованием генетической платформы, называемой мРНК («мессенджер РНК»). Она направляет клетки организма на экспрессию вирусного белка, который, как надеются ученые, должен вызвать устойчивый иммунный ответ.
Поиск кандидатов для вакцинации от коронавируса ведется онлайн: жителям Сиэтла обещают $100 за каждый визит, то есть по итогам программы они получат в сумме $1100 каждый. В ходе эксперимента на 45 добровольцах от 18 до 55 лет ученые проверят препарат на безопасность и эффективность и определят правильную дозировку. Участникам сделают две инъекции с интервалом в 28 дней, дозировка в разных группах будет разной: 25, 100 и 150 мкг. Наблюдения за первыми испытателями вакцин будут вестись в течение года, но само тестирование займет около шести недель. По итогам этих испытаний ученые смогут выяснить, способна ли данная вакцина индуцировать достаточный иммунный ответ человеческого организма на коронавирус и, главное, сможет ли остановить пандемию или будет уже слишком поздно?
В середине марта директор института Энтони Фаучи заявил:
«Хочу убедиться, что все понимают. Я повторял это снова и снова: наличие у нас вакцины не значит, что мы можем ее использовать. Нужно время для тестирования. Понадобится от одного года до полутора лет, чтобы понять, что она работает»
От генетического секвенирования вируса до первой инъекции опытной вакцины человеку прошло всего 66 дней, и это действительно рекорд. Обычно создание вакцин от новых болезней занимает больше времени, но в данном случае ученые уже были в курсе, как коронавирусы поражают человека, основываясь на предыдущих эпидемиях. Острый респираторный синдром (SARS), бушевавший в Китае в 2003 году, и ближневосточный респираторный синдром (MERS), который распространялся по миру в 2015 году, были вызваны родственными коронавирусами и дали ученым необходимые знания для создания противоядия в виде вакцины. Дело в том, что все коронавирусы имеют сферическую форму и шипы, выступающие над поверхностью. Именно за счет этих наростов, состоящих из так называемого спайкового белка, вирус легко прикрепляется и проникает внутрь клеток человека.
Китай и другие
В Китае разработано уже восемь вакцин, и некоторые из них успешно опробованы на животных: трансгенных мышах и макаках. Но для их испытаний на людях требуется разрешение Государственного управления по надзору за пищевыми продуктами и лекарственными средствами КНР. Одна из команд, работавших над вакциной, смогла получить разрешение на проведение клинических испытаний своей разработки и уже объявила о поиске добровольцев. Группа ученых во главе с академиком Чэнь Вэй находились в Ухани с 26 января и безостановочно вели исследования в самом центре эпидемии в лаборатории с наивысшим уровнем биологической защиты — BSL-4.
Австралия и Италия также подготовили вакцины от коронавируса. Но в первом случае это еще лабораторные тестирования с перспективой испытаний на людях летом 2020 года в одном из госпиталей Брисбена. А во втором случае речь идет об этапе испытаний на животных. Итальянская вакцина была получена из фрагмента генетического материала вируса и предусматривает применение технологии электропорации. Это значит, что после внутримышечной инъекции препарата производится небольшой электроразряд, что облегчает попадание вещества в молекулы и эффективнее активизирует иммунную систему человека. Это первые испытания в Европе, и ученые после лабораторных исследований предполагают сильную реакцию иммунной системы. К людям итальянская вакцина попадет не раньше осени 2020 года.
в середине марта немецкий специалист Лотар Вилер, глава Института Роберта Коха, сообщил:
«Вакцина когда-либо появится, но это займет еще некоторое время, год, до 2021 года это нереально»
Но с появлением вакцины история не закончится. Ведь, как отмечал Николай Дурманов, «коронавирусы, как и любые РНК-вирусы, чрезвычайно изменчивы, и если коронавирус станет хронической инфекцией, а есть такая вероятность, то вполне возможно, что нам придется, как в случае с гриппом, каждый год разрабатывать новую вакцину на изменившийся вирус».
Напомним, что число заразившихся новым видом коронавируса уже превысило 220 000 человек по всему миру, около 8000 умерли. В России зафиксировано 147 случаев заболевания и первый скончавшийся пациент. Когда в Москве был диагностирован первый случай COVID-19 в начале марта, мы беседовали с социологом Виктором Вахштайном о том, как изменится наша жизнь и люди вокруг в период эпидемии. Читайте интервью на канале «Наука».
Текст: Евгения Шмелева